Ученым из Сент-Эндрюсского университета (University of St Andrews) в Шотландии удалось разработать самый быстро вращающийся объект в мире - микроскопический гироскоп, в котором лучом лазера вращается частица карбоната кальция со скоростью 600 миллионов оборотов в минуту. Результаты исследования были опубликованы в Nature Communications.

В рамках эксперимента шотландские физики «подвешивали» сферу из атомов карбоната кальция диаметром четыре микрометра в поляризованном луче лазера, при прохождении через которую менялась поляризация света, а крупице сообщался вращающий момент. Столь значительных скоростей вращения физикам удалось добиться из-за отсутствия трения в вакуумной среде.

Колебания сферы относительно оси вращения сокращались по мере увеличения оборотов, что соответствует поведению гироскопов. На скорости 600 миллионов оборотов в минуту сферы под действием центробежных сил распадались. 

Интересно, что кальцитовая гранула вращалась в тысячу раз быстрее, чем дрель стоматолога, и в 500 тысяч раз быстрее, чем барабан мощнейшей стиральной машины. Фактически, она вела себя как микроскопический гироскоп: ее положение в пространстве стабилизировалось с возрастанием скорости вращения.

Один из авторов статьи Майкл Мацил говорит, что эксперимент поможет им разрешить некоторые проблемы квантовой механики, а также окажется полезным при разработке разных микроскопических устройств. 

Отметим, ранее эксперимент с раскручиванием микроскопических объектов в лазерном луче проводили американские специалисты. До сих пор самым быстро вращающимся рукотворным объектом считается частица из графена, в 2010 году разогнанная до 60 миллионов оборотов в минуту.

Источник